补习系列(17)-springboot mongodb 内嵌数据库

简介
一、使用 flapdoodle.embed.mongo
二、使用Fongo
参考文档
小结

简介

前面的文章中，我们介绍了如何在SpringBoot 中使用MongoDB的一些常用技巧。

那么，与使用其他数据库如 MySQL 一样，我们应该怎么来做MongoDB的单元测试呢？

使用内嵌数据库的好处是不需要依赖于一个外部环境，如果每一次跑单元测试都需要依赖一个稳定的外部环境，那么这样的测试是极不稳定的。

为了更欢快的使用MongoDB，这里提供两种使用内嵌数据库做单元测试的方式。

一、使用 flapdoodle.embed.mongo

开源地址

该组件的大致原理是，在当前环境中自动下载MongoDB并拉起进程，测试后再做关闭。

先演示一遍如何使用：

A. 引入依赖

        <dependency>

            <groupId>de.flapdoodle.embed</groupId>

            <artifactId>de.flapdoodle.embed.mongo</artifactId>

            <version>1.50.5</version>

            <scope>test</scope>

        </dependency>

B. 准备测试类

编写一个基础类：

@RunWith(SpringRunner.class)

@SpringBootTest(classes = DemoBoot.class)

@ActiveProfiles("test")

public class BaseEmbededMongoTest {

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(BaseEmbededMongoTest.class);

    protected static final MongodStarter starter = MongodStarter.getDefaultInstance();

    protected static MongodExecutable _mongodExe;

    protected static MongodProcess _mongod;

    // 确保与配置一致

    protected static final String host = "127.0.0.1";

    protected static final int port = 27027;

    @BeforeClass

    public static void setUp() throws Exception {

        _mongodExe = starter.prepare(new MongodConfigBuilder().version(Version.Main.PRODUCTION)

                .net(new Net(host, port, Network.localhostIsIPv6())).build());

        _mongod = _mongodExe.start();

        logger.info("mongod started on {}:{}", host, port);

    }

    @AfterClass

    public static void tearDown() throws Exception {

        _mongod.stop();

        _mongodExe.stop();

    }

}

BaseEmbededMongoTest 实现了：

测试启动前启动MongoDB进程；
测试完成后关闭MongoDB进程；

让业务测试类继承于基础类：

public class BookServiceTest extends BaseEmbededMongoTest{

    @Autowired

    private BookService bookService;

    @Autowired

    private BookRepository bookRepository;

   ...

C. 完善配置

为了避免冲突，需要关闭EmbeddedMongoAutoConfiguration。

@SpringBootApplication

@EnableAutoConfiguration(exclude = { EmbeddedMongoAutoConfiguration.class})

public class BootSampleMongo {

...

最后一步，为了让业务代码能连接到自启动的MongoDB，需要做对应的配置：

在src/test/resources目录中编辑 application-test.properties

spring.data.mongodb.host=localhost

spring.data.mongodb.port=27027

spring.data.mongodb.database=test

D. 启动测试

执行业务测试类，可以看到一系列输出：

//下载

Download PRODUCTION:Windows:B64 START

Download PRODUCTION:Windows:B64 DownloadSize: 147911698

Download PRODUCTION:Windows:B64 0% 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9% 10% 11%

...

//启动继承

[mongod output] 2019-03-02T15:43:01.948+0800 I CONTROL  [initandlisten] db version v3.2.1

[mongod output] 2019-03-02T15:43:01.948+0800 I CONTROL  [initandlisten] git version: a14d55980c2cdc565d4704a7e3ad37e4e535c1b2

[mongod output] 2019-03-02T15:43:01.948+0800 I CONTROL  [initandlisten] allocator: tcmalloc

[mongod output] 2019-03-02T15:43:01.948+0800 I CONTROL  [initandlisten] modules: none

[mongod output] 2019-03-02T15:43:01.948+0800 I CONTROL  [initandlisten] build environment:

[mongod output] 2019-03-02T15:43:01.948+0800 I CONTROL  [initandlisten]     distmod: 2008plus

[mongod output] 2019-03-02T15:43:01.948+0800 I CONTROL  [initandlisten]     distarch: x86_64

[mongod output] 2019-03-02T15:43:01.948+0800 I CONTROL  [initandlisten]     target_arch: x86_64

...

[mongod output] 2019-03-02T15:43:02.070+0800 I NETWORK  [initandlisten] waiting for connections on port 27027

//单元测试

...

//关闭进程

[mongod output] 2019-03-02T15:43:20.838+0800 I COMMAND  [conn3] terminating, shutdown command received

[mongod output] 2019-03-02T15:43:20.838+0800 I FTDC     [conn3] Shutting down full-time diagnostic data capture

[mongod output] 2019-03-02T15:43:20.846+0800 I CONTROL  [conn3] now exiting

[mongod output] 2019-03-02T15:43:20.846+0800 I NETWORK  [conn3] shutdown: going to close listening sockets...

[mongod output] 2019-03-02T15:43:20.846+0800 I NETWORK  [conn3] closing listening socket: 456

[mongod output] 2019-03-02T15:43:20.846+0800 I NETWORK  [conn3] shutdown: going to flush diaglog...

[mongod output] 2019-03-02T15:43:20.846+0800 I NETWORK  [conn3] shutdown: going to close sockets...

[mongod output] 2019-03-02T15:43:20.911+0800 I NETWORK  [conn1] end connection 127.0.0.1:52319 (2 connections now open)

[mongod output] 2019-03-02T15:43:20.911+0800 I STORAGE  [conn3] WiredTigerKVEngine shutting down

[mongod output] 2019-03-02T15:43:20.916+0800 I NETWORK  [conn2] end connection 127.0.0.1:52320 (1 connection now open)

[mongod output] 2019-03-02T15:43:20.943+0800 I STORAGE  [conn3] shutdown: removing fs lock...

[mongod output] 2019-03-02T15:43:20.943+0800 I CONTROL  [conn3] dbexit:  rc: 0

注：首次使用该组件时需要下载安装包，过程比较缓慢需要些耐心..

细节

细心的同学可能注意到了，我们为什么要特别规避EmbeddedMongoAutoConfiguration这个类呢？

在SpringBoot 官方文档中提到了 EmbeddedMongoAutoConfiguration，其作用主要是：

自动检测 flapdoodle.embed.mongo组件是否被引入；
如果当前的运行环境中能找到组件，则会自动启动组件，并在程序退出时做销毁

我们简单看一下其实现：

@Configuration

@EnableConfigurationProperties({ MongoProperties.class, EmbeddedMongoProperties.class })

@AutoConfigureBefore(MongoAutoConfiguration.class)

@ConditionalOnClass({ Mongo.class, MongodStarter.class })

public class EmbeddedMongoAutoConfiguration {

    private final MongoProperties properties;

    private final EmbeddedMongoProperties embeddedProperties;

    @Bean(initMethod = "start", destroyMethod = "stop")

    @ConditionalOnMissingBean

    public MongodExecutable embeddedMongoServer(IMongodConfig mongodConfig)

            throws IOException {

        Integer configuredPort = this.properties.getPort();

        if (configuredPort == null || configuredPort == 0) {

            setEmbeddedPort(mongodConfig.net().getPort());

        }

        MongodStarter mongodStarter = getMongodStarter(this.runtimeConfig);

        return mongodStarter.prepare(mongodConfig);

    }

不难猜到，该配置类已经完成了我们在单元测试中所需要的一切事情，那为什么还需要BaseEmbededMongoTest？

答案在于，我们可能会对MongoDB的连接池做许多定制，如下面的代码：

@Configuration

public void MongoConfig{

    @Bean

    public MongoDbFactory mongoDbFactory(){

        ...

     }

}

类似这样的定制，会让MongoAutoConfiguration失效。即SpringDataMongo 的初始化会先于Embeded实例的启动，导致失败。

通过自定义的实现则可以规避该问题，当然如果通过Profile设定也可以进行规避。

二、使用Fongo

开源地址

Fongo 是由 Fousquare 开发团队开源的一款真正的内存式MongoDB，非常适用于轻量级的单元测试。

这个名字.. 不错哈

Fongo 支持对Java-Driver的各种CRUD指令进行解析，并模拟数据在内存中的存储管理操作，可以认为其提供了一层JavaDriver的代理。

同时，该框架是线程安全的，所有的集合读写操作都能得到同步保护

接下来是如何使用：

A. 引入框架

<!-- fongo face mongo -->

<dependency>

 <groupId>com.github.fakemongo</groupId>

 <artifactId>fongo</artifactId>

 <version>2.1.0</version>

 <scope>test</scope>

 <exclusions>

   <exclusion>

     <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>

     <artifactId>jackson-core</artifactId>

   </exclusion>

   <exclusion>

     <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>

     <artifactId>jackson-databind</artifactId>

   </exclusion>

 </exclusions>

</dependency>

注：fongo依赖于jackson，可能与SpringBoot项目冲突，这里显示将其剔除。

B. 准备测试类

编写一个基于Fongo的类：

@ActiveProfiles("test")

@RunWith(SpringRunner.class)

@SpringBootTest(classes = BootSampleMongo.class)

@Import(TestConfig.class)

public class BaseFongoTest {

}

这里使用@Import导入了一个TestConfig，用于初始化Fongo实例，如下：

@TestConfiguration

@Profile("test")

public class TestConfig extends AbstractMongoConfiguration {

    @Autowired

    private Environment env;

    @Override

    protected String getDatabaseName() {

        return env.getProperty("spring.data.mongodb.database", "test");

    }

    @Override

    public Mongo mongo() throws Exception {

        return new Fongo(getDatabaseName()).getMongo();

    }

}

这样，通过继承于AbstractMongoConfiguration，可以省去配置MongoDbFactory之类的工作。

需要注意的是，如果业务代码做了一些连接池的定制，如MongoDbFactory/MongoTemplate的定义，则需要通过Profile进行隔离，避免在测试过程中出错：

@Configuration

@Profile("prod")

public class ProdMongoConfig {

...

C.业务测试

准备好上面的工作后，则可以用到业务测试代码上：

public class BookServiceTest extends BaseFongoTest{

    @Autowired

    private BookService bookService;

    @Autowired

    private BookRepository bookRepository;

至此，我们已经完成了Fongo 的使用。

码云同步代码

参考文档

springboot-with-mongo-embed

flapdoodle-embed-mongo-github

another-embededmongo-fongo

小结

随着MongoDB 在Web开发中的应用越来越广，许多配套的框架及工具也在逐步完善。

本文介绍了两种在SpringBoot 框架上使用内嵌MongoDB的方式，从简易性来看，个人更推荐Fongo的方案。

由于Fongo 更接近于H2(一种内存SQL数据库)的实现，整个测试过程中不需要开启MongoDB进程，也免去了远程下载软件的烦恼。

所有的操作均在内存中完成，会令整个测试更加的高效，然而其仅有的缺点是无法支持一些原生的MongoDB管理命令(一般也不会用到)。

当然，读者也可以根据自己的需求自行选择。

欢迎继续关注"美码师的补习系列-springboot篇" ，期待更多精彩内容^-